探析汽車發動機降低排放技術

丁 力

（一汽解放汽車有限公司無錫柴油機廠，江蘇 無錫 214026）

前言

隨著人們生活水平不斷提高，汽車數量也逐漸增多，而汽車在為人們出行提供便捷的同時，也帶來了嚴重的尾氣污染問題。當前形勢下，做好汽車尾氣排放控制工作已經成為最為緊要的話題，要求汽車生產廠家貫徹落實節能環保理念，注重新技術的研發，加強汽車發動機降低排放技術的推廣及應用，將汽車尾氣排放降到最低，提高汽車發動機排放控制水平，保障人們的生活質量。

1 汽車發動機排放造成的危害

汽車發動機排放主要是指汽車發動機運行中通過燃燒石油等燃料產生的廢氣，在汽車行駛中不可避免會產生尾氣，這些尾氣中含有大量的一氧化碳、二氧化硫等有害物質，若汽車尾氣直接排放空氣中，不僅會引發生態環境污染問題，還會對人體健康造成嚴重威脅，導致人體呼吸系統受到損傷，給人們生產生活帶來負面影響。如汽車行駛中產生的一氧化碳氣體，若空氣中一氧化碳氣體濃度過高，與人體的血紅素結合，可能會使人們出現頭暈惡心的癥狀，甚至造成人體器官受損。此外，汽車尾氣過多，還會帶來城市熱島現象，大量的汽車尾氣排放空氣中，會使整個城市內部整體溫度增高，降低城市空氣質量，出現酸雨等惡劣天氣，造成更加嚴重的問題[1]。

2 汽車排放降低技術發展現狀

汽車尾氣排放控制與人們的生產生活息息相關，合理運用汽車發動機降低排放技術控制汽車尾氣排放，能夠減少空氣中的有害物質，起到保護環境及保障人們生活質量的作用。就目前形勢來看，我國在汽車發動機降低排放方面越來越重視，政府及相關部門推行了一系列關于節能減排的政策，鼓勵汽車制造廠家生產低耗能、低污染的節能環保型汽車，同時有關部門加大節能環保知識宣傳教育，著力提升人們的環保意識，并加強對汽車發動機降低排放技術的研發投入，不斷優化汽車排放降低技術。但在汽車尾氣降低及處理中還存在一些問題，如汽車發動機體積過大影響排放控制效果、電氣自動化控制燃油噴射技術水平不足、燃油質量控制不到位以及新能源替換燃料使用不規范等，影響了汽車發動機降低排放技術發展。

3 汽車發動機降低排放技術分析

3.1 發動機燃油技術

汽車發動機燃油技術主要包括燃油噴射控制和廢氣循環利用兩大降低排放技術，其中燃油噴射控制技術是指通過控制汽車發動機在運行中的燃油消耗量，降低汽車發動機排放，在以往燃油噴射控制中，通常使用化油器裝置進行控制，但這種人工控制技術不僅會增加汽車發動機排放控制難度，還會產生一系列的誤差，達不到汽車發動機降低排放的目的。現階段，應用電子系統控制燃油噴射逐漸成為汽車發動機降低排放的重要方式，充分利用電子技術，裝置電子控制燃油噴射自動化系統，借助計算機等電子設備，使電子控制燃油噴射系統自動接收燃油氣設備發出的信息，根據汽車發動機運行實際情況，控制發動機進入裝置系統，進而控制汽車發動機內的氣體混合程度[2]。但值得注意的是，在應用電子控制燃油噴射技術時，要做好計算機核心控制系統監測工作，實時監測計算機系統運行狀態，同時將冷卻液溫度、進氣溫度、進氣量以及發動機運轉速度等信息上傳至計算機控制系統中，保證上傳信息的準確性和時效性，確保電子控制燃油噴射系統能夠在獲取信息后，依據汽車運行情況進行燃油噴射自動化控制，減少汽車發動機整體排放量。

針對汽車發動機運行中產生的廢氣，可以通過廢氣再循環系統進行廢物利用，將有害汽車廢氣經過處理，生成可重復利用的燃料，不僅能夠降低汽車發動機排放，還能有效提高汽車燃料利用率，節省燃料使用成本，避免因汽車運行能源消耗過多造成燃料浪費等問題。而實現廢氣循環利用，需要裝置廢氣再循環系統，采用汽車廢氣循環利用技術，把汽車運行中產生的廢棄氣體導入氣管中，縮減混合氣體的濃度，達到廢氣重復利用標準，控制有害氣體排放到空氣中。在運用廢氣循環利用技術時，也要注意以下幾點事項：一是汽車發動機行駛過程中，因所處靜態狀態下的溫度較低，容易使發動機運行受到內外溫度應力作用的影響，需要適當提升汽車發動機在運行中的溫度；二是要盡可能保證發動機的負荷與ECR循環率成正比，使汽車行駛中排放的廢氣得到有效分解，以此將降解濃度后的廢氣循環利用，增強廢氣循環利用技術的應用效果。

3.2 汽車尾氣處理技術

尾氣排放控制是汽車發動機降低排放工作的關鍵環節，采用合理的尾氣處理技術不僅能夠降低汽車運行過程中產生的廢氣量，還能通過混合氣體濃度降解方式，使有害氣體轉化為對人體無害的氣體。汽車尾氣處理技術主要是指三元催化技術，需要借助三元轉換器進行氣體轉化，一般情況下，在汽車尾氣處理中會選用陶瓷體轉換器代替金屬轉換器，防止金屬材料的轉換器裝置受到有害氣體腐蝕[3]。現今三元轉換器已經成為汽車尾氣轉換處理的主要凈化裝置，將汽車尾氣排出的一氧化碳、碳氧化合物等有害氣體通過氧化還原反應進行轉化，形成二氧化碳、氮氣等氣體，具體表現在當汽車尾氣進入三元轉換器裝置時，利用裝置中的凈化器增強一氧化碳、烴類物質以及碳氧化合物等氣體活性，使一氧化碳在高溫最用下形成無害的二氧化碳氣體，將碳氧化合物經過化學氧化反應形成水和二氧化碳，實現有害氣體的無害化轉化，減少汽車有害廢氣排放造成的環境污染和人體危害等問題。此外，應用三元催化技術處理汽車尾氣的成本較低，且使用效能較高，能夠適用于大部分汽車發尾氣處理中，在今后汽車尾氣處理方面，也要注重三元催化技術的運用，提高汽車尾氣處理水平。

3.3 燃油質量優化技術

汽車發動機降低排放技術應用效果不僅受發動機燃油噴射控制、汽車尾氣處理的影響，還與燃油質量有著直接關系。燃油是汽車發動機運行的主要燃料，高質量的燃料可以減少有害物排放，也能增強汽車零部件的使用功能，延長汽車的使用壽命。因此，降低汽車發動機尾氣排放，應從控制燃油質量入手，首先，在選擇汽車發動機燃油原料時，要根據汽車發動機運行的實際情況及所需要的燃油用量，選擇與汽車發動機運行相匹配的燃油，并控制好燃油用量，以免出現燃油浪費問題；其次，在確定燃油材料后，要對燃油成分進行適當調節，減少或者消除燃油中的有害雜質，防止有害雜質在燃燒過程中產生有害氣體，以此降低汽車發動機尾氣排放；最后，在燃油質量優化中可以采用加氫脫硫技術，盡可能縮減汽油中含硫比例，通過控制燃油中含硫量，降低汽車發動機二氧化硫的排放，同時還可以控制燃油中的含氧量或者烯烴含量，減少汽車發動機運行中產生的有害氣體，有效提高汽車發動機排放控制效果[4]。

3.4 發動機體積控制技術

據研究結果顯示，若汽車發動機體積較大，在實際運轉中所需的能源資源越多，其產生的尾氣排放量也更多，而體積較小的汽車發動機，因對能源需求不多，產生的汽車尾氣也相對較少，且體積小的發動機并不會降低汽車的使用性能，通過對大體積的發動機加以改造，還會增強汽車的使用壽命。就目前而言，汽車發動機小型化逐漸成為汽車生產發展的主要趨勢，要求生產商在制造汽車及生產汽車結構組成構件時，要本著低耗能、低排放以及高效能地制造原則進行汽車發動機小型化設計，降低汽車能源消耗量和尾氣排放量。如使用進氣道發動機時，需要采用機械增壓技術，減少汽車能源耗損，但在實際應用中并不能起到良好的效果，要求對汽車發動機體積進行適當改動，通過縮減汽車發動機體積，減輕汽車對石油能源的消耗，提升汽車的使用功率，達到節能減排的目的。

4 結論

汽車尾氣大量排放會造成嚴重環境污染問題，甚至對人體健康構成威脅，使人們的生活受到影響。而汽車發動機排放技術是影響汽車尾氣控制及處理效果的重要因素之一，在汽車發動機降低排放中，要求結合汽車排放降低技術發展趨勢進行分析，通過裝置電子自動化控制燃料噴射系統及廢氣再循環系統控制發動機燃油使用技術，不斷提高燃油質量，優化汽車尾氣處理技術，多使用清潔燃料、電能燃料及烴類液體燃料等新能源燃料，減少汽車尾氣有害氣體排放，為人們居住生活提供保障。